多工位級進(jìn)鑄造模在汽車內(nèi)板沖壓件上的研究與應(yīng)用

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1、多工位級進(jìn)鑄造模在汽車內(nèi)板沖壓件上的研究與應(yīng)用 多工位級進(jìn)模又稱連續(xù)模，其模腔中具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的工位，且這些工位都在一條直線上，在壓力機(jī)一次行程中，可完成沖裁﹑彎曲﹑拉深﹑成形等多個(gè)工序。具有效率高，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。在國內(nèi)，多工位級進(jìn)模一般在家電鋼板模領(lǐng)域使用比較普遍，但在汽車領(lǐng)域，特別是鑄造模領(lǐng)域應(yīng)用還較少。本文以某汽車門檻加強(qiáng)板為實(shí)例，將左右件合模并用級進(jìn)模生產(chǎn)，從工序排布到模具設(shè)計(jì)、調(diào)試及實(shí)現(xiàn)給予簡析，供有關(guān)人員參考。 一、產(chǎn)品工藝分析 產(chǎn) 品 材 質(zhì) 為 B 2 5 0 P 1 ，厚 1 . 4 m m ， 零 件 尺 寸 為320mm137mm

2、92mm，零件形面與孔均不左右對稱(見圖1)。該件如用單沖工藝，工藝路線為OP10落料沖孔OP20成形OP30翻邊OP40沖孔側(cè)沖孔，共需開發(fā)7套模具。因單沖生產(chǎn)效率低，不滿足產(chǎn)能要求，經(jīng)評議后采用左右件合模的多工位級進(jìn)模生產(chǎn)，因模具尺寸較大，模具類型選用鑄造模。 二、料帶圖設(shè)計(jì) 在多工位級進(jìn)模中，每沖壓一次條料就由送料機(jī)向前送一個(gè)步距，以到達(dá)不同工位，每個(gè)工位的工作內(nèi)容都不相同，在完成所有工序前，工序件與料帶不分開。 料帶圖設(shè)計(jì)就是確定每個(gè)工位的加工內(nèi)容。料帶圖設(shè)計(jì)是多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，也是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，料帶圖一經(jīng)確定，也就確定了模具

3、的工位數(shù)、步距及產(chǎn)品的材料利用率。在設(shè)計(jì)料帶圖時(shí)，需注意如下事項(xiàng)：①壓力機(jī)中心與模具中心需基本一致，保證受力平衡，如無法保證一致，偏心不得超過100mm，可適當(dāng)設(shè)置空工位，以備后期產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化或避讓干涉及保證受力平衡。②為使料帶定位可靠，一般可在第一工位沖壓一些工藝孔作為后工位定位孔，孔離形面較近時(shí)，可先沖小孔定位，后面沖到需要尺寸的大孔，或先成形后沖孔。③廢料及成品件應(yīng)能順暢排落，送料需要順暢。④既有成形又有彎曲的工件，先成形后彎曲，以免因材料流動(dòng)影響已定形形面。⑤需考慮模具制造及維修的方便性。⑥載體必須有足夠強(qiáng)度，能平穩(wěn)地按工序送進(jìn)。 三、零件的定位設(shè)計(jì) 多

4、工位級進(jìn)模中，為保證凸凹模及工序件之間相對位置的準(zhǔn)確，必須有可靠準(zhǔn)確的定位裝置，定位主要定3個(gè)方向，即X向、Y向和Z向。通常采用導(dǎo)正銷和其他粗定位方式配合使用，導(dǎo)正銷導(dǎo)正就是用裝在上模的導(dǎo)正銷插入料帶上的導(dǎo)正孔，保證料帶在模具中每一次沖壓的位置一致。本文即在工位1沖出工藝導(dǎo)正孔，工位2~6中都用導(dǎo)正銷精定位X、Y向，全工位用浮頂銷粗定位Z向，用導(dǎo)料板輔助定位定Y向和Z向。再在工位7中導(dǎo)正孔位置處沖出產(chǎn)品孔。 四、結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì) 1. 模具結(jié)構(gòu) 為減小模具尺寸，本級進(jìn)模具未采用常規(guī)模具的導(dǎo)腿導(dǎo)板結(jié)構(gòu)，而是使用4個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)向，模具長度由此減短約750mm，

5、然后使用嵌入式吊耳，寬度也由此減少約400mm，最終該級進(jìn)模具尺寸為2575mm1020mm800mm。模具主要由上模座、卸料板、下模座、托料板，各成形及修邊凸凹模，以及各類標(biāo)準(zhǔn)件等部件組成。 2. 卸料裝置 卸料裝置是多工位級進(jìn)模中的重要部件，一方面在開始沖壓之前壓緊料帶，防止料帶竄動(dòng)，另一方面保證平穩(wěn)卸料并保護(hù)凸模。卸料板壓緊料帶的壓力一般為沖裁力5%左右。 3. 托料裝置 多工位級進(jìn)模是依靠送料裝置按設(shè)計(jì)步距自動(dòng)送料，料帶經(jīng)過修沖成形后，在料厚方向都會(huì)有不同程度的變形，為使料帶順利送進(jìn)，必須將已經(jīng)成形的料帶頂起，使料帶稍高于

6、下模工作部分。本文在修沖工位共使用三塊托料板，在成形工位使用1個(gè)托料芯(下方鐓死)和8個(gè)浮頂銷，所有托料裝置均使用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。 4. 級進(jìn)模的加工與調(diào)試 級進(jìn)模不僅要求成品沖壓件精度合格，為保證模具高速運(yùn)行精度，級進(jìn)模對數(shù)控加工精度及模具各部件位置精度要求也很高。本級進(jìn)模就將成形、沖孔凸模等位置精度要求高的部件裝配到模座上后，再與模座一起在高精度數(shù)控機(jī)床上一次加工而成，壓料芯等活動(dòng)部件加工出坐標(biāo)基準(zhǔn)孔后建立坐標(biāo)系數(shù)控加工完成，各種鑲塊及刀塊是加工出裝配面后，再用裝配面建立坐標(biāo)系加工。 5. 多工位級進(jìn)鑄造模實(shí)現(xiàn) 模具進(jìn)場后經(jīng)過一個(gè)月的壓力機(jī)與模具的匹配性調(diào)試整改，全面達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)，量產(chǎn)節(jié)拍為40次/min，生產(chǎn)效率明顯提升，減少了生產(chǎn)人員及設(shè)備。本模具將汽車內(nèi)板高強(qiáng)度板在級進(jìn)鑄造模中得以自動(dòng)、高速、安全的實(shí)現(xiàn)，并且左右件合模，克服了傳統(tǒng)模具手工送料、效率低、成本高的缺陷，具有良好的應(yīng)用價(jià)值和推廣價(jià)值。